(57)【要約】【課題】材料を塑性加工して変形させる際に、移動しながら加工されている材料の位置を保持するためにハウジングに組み込んで使用されるガイドローラについて、材料移動方向の軸芯位置を簡便で安全かつ能率よく調整することができるガイドローラの軸芯位置調整方法を提供する。【解決手段】ガイドローラ２２の軸芯２２ａを支持する軸受ボックス２７の両側面とハウジング２６との間に形成されている２個所の隙間のそれぞれに、複数のスペーサを重ねて所定の厚さにしたスペーサ群１を装着してガイドローラ２２の軸芯２２ａの位置を設定する。【選択図】図１
2006181600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動しながら加工されている材料の位置を保持するためにハウジングに組み込んで使用されるガイドローラについて、その軸芯の材料移動方向の位置を、ガイドローラの軸芯を支持する軸受ボックスの両側面とハウジングとの間に形成されている２個所の隙間にスペーサを装着して調整するガイドローラの軸芯位置調整方法において、
前記２つの隙間のそれぞれに、上下方向と材料移動方向に複数枚のスペーサを重ねて当該隙間に応じた寸法にしたスペーサ群を装着してガイドローラの軸芯位置を設定するとともに、ガイドローラの軸芯位置を変更する際には、前記隙間に装着されているスペーサ群のスペーサの一部又は全部を取り外して、ガイドローラの軸芯を前記軸受ボックスと一緒に材料移動方向の所定の位置に移動させた後、新たに形成された２個所の隙間のそれぞれに、上下方向と材料移動方向に複数枚のスペーサを重ねて新たな隙間に応じた寸法にしたスペーサ群を装着し直すことを特徴とするガイドローラの軸芯位置調整方法。
【請求項２】
ガイドローラの軸芯を前記軸受ボックスと一緒に材料移動方向の所定の位置に移動させる際には、ガイドローラの軸芯を把持する軸芯把持部と、該軸芯把持部を材料移動方向に移動させるためのスクリュー軸と、該スクリュー軸に螺挿されるねじ孔を有し、スクリュー軸をハウジングに取り付けるための取り付け部材と、スクリュー軸を回転させるためのハンドルとを備えたガイドローラ軸芯位置移動装置を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載のガイドローラの軸芯位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塑性加工中の材料の位置を保持するためのガイドローラについて、その軸芯位置を簡便で安全かつ能率よく調整する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料を塑性加工して変形させる際に、進行しながら加工される材料の位置を保持し、安定して加工可能とするために、塑性変形を加えるロール等の工具とは別にガイドローラが適用される。ガイドローラは一般に鋳物製等の一体物ハウジングに組み込んで使用されるため、常に一定位置で使用される場合には何ら問題はないが、塑性加工条件の変更に伴ってガイドローラの軸芯位置を材料の移動方向に沿って移動させて、安定した塑性加工を行うための適正位置に調整した後に塑性加工を行う場合がある。
【０００３】
例えば、継目無鋼管の製造において、丸棒鋼塊を熱間で穿孔する場合、穿孔条件の変更に伴ってガイドローラの軸芯位置を調整する必要がある。すなわち、図４に示すように、丸棒鋼塊２０の穿孔においては、加熱した丸棒鋼塊２０を同方向に回転する左右一対の圧延ロール２１で押さえて高速回転させながら、マンドレル２４の先端に取り付けられた穿孔プラグ２３を丸棒鋼塊２０に挿入していく。この場合、穿孔プラグ２３が挿入された穿孔途中の材料は、一部が管状となり、回転に伴って振れ回りが発生し、そのままにしておくと穿孔後の鋼管の肉厚が変動して製品とならない。そこで、この振れ回りを抑制して安定した肉厚の鋼管を製造するため、上下一対のディスク状のガイドローラ２２が適用される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このガイドローラ２２を固定した位置のままで用いると、穿孔する材料の強度、温度や寸法が変わった場合に、管状となった材料の振れ回りを抑制できないだけでなく、穿孔プラグ２３による穿孔が不完全となって、製造後の鋼管内面に傷を多発させたり、場合によっては穿孔そのものが不可能になる。
【０００５】
そこで、ディスク状のガイドローラ２２の位置（軸芯２２ａの位置）を穿孔する材料の強度、温度や寸法等の条件に応じて、穿孔前に、材料移動方向に沿って移動させて、適正な位置に調整しておく必要がある。
【特許文献１】特開昭６１−２７１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、ハウジング２６に組み込まれているガイドローラ２２の軸芯２２ａの材料移動方向の位置は、図５に示すように、ガイドローラ２２の軸芯２２ａを支持する軸受ボックス２７の両側面とハウジング２６との間に設けられている２個所の隙間（入側の隙間と出側の隙間）に、図６に示すような鋼製の一体スペーサ３１を装着して設定されるようになっている。そして、穿孔する材料の強度、温度や寸法等の条件に応じて、それぞれの隙間に装着されている鋼製一体スペーサ３１を厚さの異なる鋼製一体スペーサ３１と入れ替えることによって、材料移動方向における軸芯２２ａの位置を調整していた。そのため、ガイドローラ２２の軸芯２２ａの位置を調整する度に、それぞれの隙間から鋼製一体スペーサ３１を抜き差しすることになる。
【０００７】
しかし、鋼製一体スペーサ３１をそれぞれの隙間から抜き差しするに際しては、鋼製一体スペーサ３１はガイドローラ２２の軸受ボックス２７とハウジング２６との隙間一杯に装着されて、かつ、周辺に飛び出さないように上方向及び横方向（ガイドローラ２２の軸方向）から押さえ込まれているため、スペースが限られているハウジング２６の上方向又は横方向から抜き差しすることはできず、図７（ａ）に示すように、上下に分割されたハウジング２６の上部のみをクレーン３２とチェーンブロック３３と吊冶具３５で吊って取り外して、さらに、図７（ｂ）に示すように、上ハウジング２６をクレーン３２で吊ったままチェーンブロック３３、ワイヤ３４、吊冶具３５等で横転させて仮置き架台３６に仮置きした後、上ハウジング２６の底部にボルト止めされている軸受支持部材２８を外して、上部ハウジング２６の底部から抜き差しするしかなかった。
【０００８】
その結果、数トン以上もある重量物であるハウジング２６を横転させるために大がかりな設備が必要で、かつ、不安全な作業を強いられており、複数の作業者を必要として作業能率も著しく低下していた。
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、例えば、丸棒鋼塊を熱間で穿孔する場合のように、材料を塑性加工して変形させる際に、移動しながら加工されている材料の位置を保持するためにハウジングに組み込んで使用されるガイドローラについて、材料移動方向の軸芯位置を簡便で安全かつ能率よく調整することができるガイドローラの軸芯位置調整方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１１】
［１］移動しながら加工されている材料の位置を保持するためにハウジングに組み込んで使用されるガイドローラについて、その軸芯の材料移動方向の位置を、ガイドローラの軸芯を支持する軸受ボックスの両側面とハウジングとの間に形成されている２個所の隙間にスペーサを装着して調整するガイドローラの軸芯位置調整方法において、
前記２つの隙間のそれぞれに、上下方向と材料移動方向に複数枚のスペーサを重ねて当該隙間に応じた寸法にしたスペーサ群を装着してガイドローラの軸芯位置を設定するとともに、ガイドローラの軸芯位置を変更する際には、前記隙間に装着されているスペーサ群のスペーサの一部又は全部を取り外して、ガイドローラの軸芯を前記軸受ボックスと一緒に材料移動方向の所定の位置に移動させた後、新たに形成された２個所の隙間のそれぞれに、上下方向と材料移動方向に複数枚のスペーサを重ねて新たな隙間に応じた寸法にしたスペーサ群を装着し直すことを特徴とするガイドローラの軸芯位置調整方法。
【００１２】
［２］ガイドローラの軸芯を前記軸受ボックスと一緒に材料移動方向の所定の位置に移動させる際には、ガイドローラの軸芯を把持する軸芯把持部と、該軸芯把持部を材料移動方向に移動させるためのスクリュー軸と、該スクリュー軸に螺挿されるねじ孔を有し、スクリュー軸をハウジングに取り付けるための取り付け部材と、スクリュー軸を回転させるためのハンドルとを備えたガイドローラ軸芯位置移動装置を用いて行うことを特徴とする前記［１］に記載のガイドローラ軸芯位置調整方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、ガイドローラの軸芯を支持する軸受ボックスの両側面とハウジングとの間に形成されている２個所の隙間に、上下方向と材料移動方向に複数枚のスペーサを重ねたスペーサ群を装着してガイドローラの軸芯位置を設定するようにしているので、ハウジングを取り外すことなく、２個所の隙間からスペーサを抜き出したり、２個所の隙間に個々のスペーサの差し入れたりすることができ、その結果、ガイドローラの軸芯位置を安全かつ簡便で能率よく調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態を、丸棒鋼塊を熱間で穿孔する場合に使用されるガイドローラを例にして述べる。
【００１５】
従来、ガイドローラの軸芯位置を調整するには、厚みの異なる鋼製一体スペーサを準備して、ガイドローラの軸受ボックスとハウジングとの隙間に装着していたが、一体であるがゆえに、スペースが限られているハウジングの上方向又は横方向（ガイドローラの軸方向）からの取り出しや組み入れができなかった。
【００１６】
そこで、本発明者らは鋭意検討した結果、一体スペーサを分割し、小片のスペーサにするとともに、その分割形状を工夫することにより、横方向（ガイドローラ軸方向）からの取り出しと組み入れを可能にした。
【００１７】
スペーサにかかる力は材料移動方向が大部分であって、上方向又は横方向にかかる力はわずかである。従って、材料移動方向にはスペーサの受圧面積を充分確保できる形状が必要となる。しかし、上下方向を一体の形状とするとハウジングで押さえ込まれているためにスペーサを取り出すことができない。
【００１８】
そこで、まず、スペーサを上下に複数分割して、さらに、材料移動方向に複数分割すれば、材料移動方向にはスペーサの受圧面積を充分確保できる形状となって、材料移動方向の応力に充分耐えることができるとともに、個々のスペーサは小片になり、上方向又は横方向からの取り出しと組み入れを容易に行うことができるようになるわけである。
【００１９】
上記の考え方に基づいてなされた本発明の一実施形態を、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、この実施形態の全体説明図、図２は、この実施形態において用いるスペーサ群の説明図、図３は、この実施形態において用いるガイドローラ軸芯位置移動装置の説明図である。
【００２０】
図２に示すように、この実施形態において用いるスペーサ群１は、上下方向に２分割されたスペーサ２、３、４をそれぞれ上下方向に重ね、上下方向に重ねたスペーサ２、３、４を厚さ方向（材料移動方向）に重ねて一体化したものである。その際に、スペーサ群１全体の厚さが所定の厚さとなるように、厚さ方向に重ねるスペーサの組み合わせを調整している。
【００２１】
なお、スペーサ２〜４は鋼製である必要はなく、硬質ナイロン等の変形しにくい樹脂等にすると軽量化が図れてスペーサ交換作業の能率がさらに向上する。
【００２２】
また、スペーサ群１を一体化する際に、スペーサ２、３、４をスペーサ止め金具５で横方向（ガイドローラの軸方向）から押さえることで、強度上何ら問題はない。スペーサ群１にかかる横方向の力は、スペーサ群１にかかる材料移動方向の力に比べて著しく小さいからである。
【００２３】
そして、図１に示すように、ガイドローラ２２の軸芯２２ａを支持する軸受ボックス２７の両側面とハウジング２６との間に形成されている２個所の隙間（入側の隙間と出側の隙間）のそれぞれに、所定の厚さを有するスペーサ群１を装着してガイドローラ２２の軸芯２２ａの位置を設定する。
【００２４】
次に、穿孔する材料の強度、温度や寸法等の条件に応じて、ガイドローラ２２の軸芯２２ａの軸芯位置を変更する際には、隙間に装着されているスペーサ群１のスペーサの一部又は全部を取り外して、ガイドローラ２２の軸芯２２ａを軸受ボックス２７と一緒に材料移動方向の所定の位置に移動させた後、新たに形成された２個所の隙間のそれぞれに、新たな隙間に応じた厚さを有するスペーサ群１を装着し直して、ガイドローラ２２の軸芯２２ａの位置を所定の位置に設定する。
【００２５】
そして、上記において、ガイドローラ２２の軸芯２２ａを軸受ボックス２７とともに材料移動方向の所定の位置に移動させるには、油圧ジャッキ等の設備では装置が複雑で高額となるため、簡便でより安全な方法を検討した。その結果、図３に示すようなガイドローラ軸芯位置移動装置を用いることとした。
【００２６】
図３に示すように、この実施形態において用いるガイドローラ軸芯位置移動装置１０は、ガイドローラ２０の軸芯２０ａを把持する半円弧形状の軸芯把持部１１と、軸芯把持部１１を保持する保持部材１２と、保持部材１２を介して、軸芯把持部１１を材料移動方向に移動させるためのスクリュー軸１３と、スクリュー軸１３に螺挿されるねじ孔１５ａを有し、スクリュー軸１３をハウジング２６に取り付けるための取り付け部材１５と、スクリュー軸１１を回転させるためのハンドル１４とを備えている。
【００２７】
そして、図１に示すように、ガイドローラ軸芯位置移動装置１０の取り付け部材１５をハウジング２６に取り付け、軸芯把持部１１でガイドローラ２０の軸芯２０ａを把持しながら、ハンドル１４を回転させることによって、ガイドローラ２２の軸芯２２ａを軸受ボックス２７とともに材料移動方向の所定の位置に移動させることができる。
【００２８】
このガイドローラ軸芯位置移動装置１０は構造が簡単で安価な上に取り付けも容易であり、一人作業が可能で、作業能率も著しくよい。
【００２９】
上記のようにして、この実施形態においては、ガイドローラの軸芯位置調整作業を行うに際して、従来のようなハウジングを横転させる必要が全くなくなり、著しく安全かつ能率のよい作業が行えるようになった。
【実施例】
【００３０】
以下に、上記の実施形態を適用した本発明の実施例を示す。
【００３１】
一例として、直径φ１２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのディスク状ガイドローラ２２について、その直径２５０ｍｍの軸芯２２ａの位置を調整する作業を、下記の本発明例と従来例とで比較した。
【００３２】
本発明例では、以下のような手順で軸芯位置調整作業を行った。
【００３３】
まず、図２に示すスペーサ群１を用い、その合計厚みが６０ｍｍになるように、２０ｍｍ、２０ｍｍ、２０ｍｍの各厚みを有する３枚の硬質ナイロン製スペーサを重ねたスペーサ群１を入側の隙間に装着するとともに、その合計厚みが１００ｍｍになるなるように、２０ｍｍ、６０ｍｍ、２０ｍｍの各厚みを有する３枚の硬質ナイロン製スペーサを重ねたスペーサ群１を出側の隙間に装着することで、ガイドローラ２２の軸芯２２ａの位置を設定し、第１条件の加工を行った。続いて、図３に示すガイドローラ軸芯位置移動装置１０をハウジング２６に取り付けた後、出側の隙間に装着したスペーサ群１について、中央部分の厚み６０ｍｍの硬質ナイロン製スペーサを抜き出して、替わりに厚み４０ｍｍの硬質ナイロン製スペーサを装着した。そして、ハンドル１４を回転させてガイドローラ２２の軸芯２２ａを出側方向に移動させた。その後、入側の隙間に装着したスペーサ群１について、中央部分の厚み２０ｍｍの硬質ナイロン製スペーサを４０ｍｍの硬質ナイロン製スペーサに入れ替えて、ガイドローラ２２の軸芯２２ａを新たな位置を設定した後、第２条件の加工を行った。
【００３４】
これに対して、従来例では、以下のような手順で軸芯位置調整作業を行った。
【００３５】
まず、図６に示す鋼製一体スペーサ３１を用い、厚みが６０ｍｍの鋼製一体スペーサ３１を入側の隙間に装着し、厚みが１００ｍｍの鋼製一体スペーサ３１を出側の隙間に装着することで、ガイドローラ２２の軸芯２２ａの位置を設定し、第１条件の加工を行った。続いて、図７に示すように、ハウジング２６をクレーン３２等で持ち上げて、チェーンブロック３３等を用いて横転させた後、出側の隙間から１００ｍｍ厚みの鋼製スペーサ３１を抜き出して替わりに８０ｍｍ厚みの鋼製一体スペーサ３１を装着し、入側の隙間から６０ｍｍ厚みの鋼製一体スペーサ３１を抜き出して替わりに８０ｍｍ厚みの鋼製一体スペーサ３１を装着することで、ガイドローラ２２の軸芯２２ａを新たな位置を設定した。その後、ハウジング２６をクレーン３２等で持ち上げて吊って、チェーンブロック等を用いて横転した状態から元の状態の戻した後、第２条件の加工を行った。
【００３６】
それぞれのガイドローラの軸芯位置調整作業の能率と作業に必要な人数を比較した結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2006181600.tif 000003
【００３８】
表１より、本発明例では、ガイドローラの軸芯位置調整作業を一人で簡便に短時間に行うことができて著しく能率が良好であった。これに対して、従来例では、複数人数で長時間かけて作業をしており、能率が著しく低下している。
【００３９】
また、本発明例ではハウジングを横転させる必要が全くないことから、著しく安全な作業が可能になったのに対して、従来例ではハウジングの落下や挟まれ等の横転作業に伴う重大な危険が常に伴っていた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態の全体説明図である。
【図２】本発明の一実施形態において用いるスペーサ群の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態において用いるガイドローラ軸芯位置調整装置の説明図である。
【図４】丸棒鋼塊を熱間で穿孔する状態を示す図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  スペーサ群
２、３、４  スペーサ
５  スペーサ止め金具
１０  ガイドローラ軸芯位置調整装置
１１  軸芯把持部
１２  保持部材
１３  スクリュー軸
１４  ハンドル
１５  取り付け部材
１５ａ  ねじ孔
２０  材料
２１  圧延ロール
２２  ガイドローラ
２２ａ  ガイドローラの軸芯
２３  穿孔プラグ
２４  マンドレル
２６  ハウジング
２７  軸受ボックス
２８  軸受支持部材
３１  鋼製一体スペーサ
３２  クレーン
３３  チェーンブロック
３４  ワイヤ
３５  吊冶具
３６  仮置き架台
【図１】
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【図２】
2006181600.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006181600.tif 000008
【図６】
2006181600.tif 000009
【図７】
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